Чтобы найти скорость истечения воды из полуоткрытого крана, использую следующую формулу, связывающую объем, площадь сечения и скорость:
\[ V = S \cdot v \cdot t \]
где:
- \( V \) — объем воды (в кубических метрах),
- \( S \) — площадь сечения крана (в квадратных метрах),
- \( v \) — скорость истечения воды (в метрах в секунду),
- \( t \) — время (в секундах).
Переведем объем: Объём трёхлитровой банки равен 3 литра, что соответствует 0,003 кубических метра: \[ V = 3 \, \text{л} = 3/1000 = 0,003 \, \text{м}^3 \]
Переведем площадь: Площадь сечения крана равна 2,5 см², что соответствует 0,00025 квадратных метра: \[ S = 2,5 \, \text{см}^2 = 2,5/10000 = 0,00025 \, \text{м}^2 \]
Используем время: Время заполнения банки равно 30 секунд.
Подставим данные в формулу: \[ 0,003 \, \text{м}^3 = 0,00025 \, \text{м}^2 \cdot v \cdot 30 \, \text{с} \]
Решим уравнение для \( v \): \[ v = \frac{0,003 \, \text{м}^3}{0,00025 \, \text{м}^2 \cdot 30 \, \text{с}} = \frac{0,003}{0,00025 \cdot 30} \] Разберем числитель и знаменатель: \[ = \frac{0,003}{0,0075} = 0,4 \, \text{м/с} \]
Таким образом, скорость истечения воды из полуоткрытого крана составляет:
0,4